(57)【要約】【課題】  磁気記憶媒体上の既存のデータ構造を用いて記録ヘッドの位置を決定するための方法およびシステムを提供する。【解決手段】  記録ヘッド１００は一例において、磁気記憶テープ上の稼動中のトラックにデータを書込む。この記録ヘッドは、既知の空間的な関係にある書込素子および読出素子３２を含み、読出素子は、書込素子が稼動中のトラックにアクセスしている際に基準トラックの少なくとも一部にアクセスするように構成される。コントローラは、基準トラックに対するトランスデューサの素子の相対的な位置を決定し、記録ヘッドを再び位置決めして稼動中のトラックにデータを書込む。読出素子３２は、読出および／または書込動作中に基準トラックを読出すための、記録ヘッドの専用読出素子または逆方向チャネルリーダであり得る。【選択図】        図１
2005129216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記憶媒体にデータトラックを記録するための方法であって、
記憶媒体に第１のデータトラックを記録するステップと、
前記記憶媒体上に第２のデータトラックを記録するステップとを含み、前記第２のデータトラックは、前記第１のデータトラックと部分的に重複し、前記方法はさらに、
トランスデューサのヘッドに結合される読出素子から読出信号を生成するステップを含み、前記読出信号は、前記磁気記憶媒体上に格納された前記第１のデータトラックに関連し、前記方法はさらに、
前記読出信号から、前記第１のデータトラックに対する前記第２のデータトラックの相対的な位置を決定するステップを含む、方法。
【請求項２】
前記読出素子は、マルチチャネルのトランスデューサのヘッドの逆方向の読出素子を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記逆方向の読出素子は、前記第１のデータトラックの中央部とアライメントされる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記逆方向の読出素子は、前記第１のデータトラックの縁部とアライメントされる、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
複数の読出素子から複数の読出信号を生成するステップをさらに含み、前記読出素子は、マルチチャネルのトランスデューサのヘッドの逆方向の読出素子を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の読出素子の少なくとも２つは、少なくとも２つの異なるデータトラックから相対的にずれるように構成される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記読出信号に基づき、前記磁気記憶媒体に対して前記トランスデューサのヘッドを再び位置決めするステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記読出信号の特性は、前記第１のデータトラックと前記読出素子との間のずれの関数として変化する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
特性は、エラー信号値、雑音信号、平均振幅、平均エネルギ、ｋ−ビット値、およびエラーレート値の少なくとも１つを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１０】
前記読出信号は、前記読出素子と前記第１のデータトラックとの間のずれの関数として変化する信号品質パラメトリックを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のデータトラックおよび前記第２のデータトラックの幅は互いに変化する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
順方向の読出素子、順方向の書込素子、および逆方向の読出素子を有するトランスデューサのヘッドと、
磁気記憶媒体に格納された基準データトラックから生成された読出信号に応答して、書込動作中に磁気記憶媒体に対するトランスデューサのヘッドの位置を調節するためのコントローラとを備える、ヘッドの位置決めサーボシステム。
【請求項１３】
前記逆方向の読出素子は、前記第１のデータトラックの中央部とアライメントされる、
請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記逆方向の読出素子は、前記第１のデータトラックの縁部とアライメントされる、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
データトランスデューサは、複数の逆方向の読出素子を有するマルチチャネルのヘッドをさらに含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１６】
前記複数の逆方向の読出素子の少なくとも２つは、少なくとも２つの異なるデータトラックから相対的にずれるように構成される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記読出信号の特性は、前記基準トラックと前記読出素子との間のずれの関数として変化する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１８】
特性は、エラー信号値、雑音信号、平均振幅、平均エネルギ、ｋ−ビット値、およびエラーレート値の少なくとも１つを含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１９】
前記読出信号は、前記読出素子と前記基準データトラックとの間のずれの関数として変化する信号品質パラメトリックを含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項２０】
前記書込素子および前記逆方向の読出素子は一定の距離だけ隔てられ、前記一定の距離は、前記読出素子と基準トラックの少なくとも一部とをアライメントすることにより、前記書込素子が前記基準トラックに隣接して位置決めされ、かつ、前記基準トラックを部分的に上書きするように設定される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項２１】
可変幅のトラックフォーマットで複数のデータトラックを記録するための方法であって、
磁気記憶テープに沿って複数の隣接するデータトラックを記録するステップを含み、連続して記録された各データトラックは、以前に書込まれたデータトラックと部分的に重複し、少なくとも２つのデータトラックの幅が変化する、方法。
【請求項２２】
連続して記録された各データトラックは、以前に書込まれたデータトラックから得られる位置情報に基づいて前記磁気記憶テープに記録される、請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
この出願は、２００３年１０月２０日に出願された「磁気記録および読出のためのサーボ方法およびシステム（SERVO METHODS AND SYSTEMS FOR MAGNETIC RECORDING AND READING）」と題される、仮特許出願に係る米国出願第６０／５１３，１８０号の利益を請求する。この出願は、この明細書において完全に明示されているかのように引用により援用される。
【０００２】
背景
発明の分野
この発明およびそのさまざまな局面は、一般に磁気テープ記憶装置およびシステムに関し、より特定的に、読出および／または書込ヘッドと１つ以上のデータトラックとのミスアライメントを検出するためのヘッドの位置決めサーボシステムのための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
関連技術の説明
デジタルテープ記録は、依然として、大量のデータを記憶するための実行可能な解決策である。従来、磁気記録テープにデジタル情報を記録するために少なくとも２つの手法が用いられている。一方の手法は、回転ヘッド構造の傍で磁気テープを移動させることを要し、この回転ヘッド構造は、不連続な横方向のトラックからユーザ情報の読出および書込を行なう。一般に、双方向のサーボシステムを用いてヘッド構造の回転とテープの走行とを同期させる。他方の手法は、非回転ヘッドを横切る態様で、かなりのリニア速度でテープを引くことである。この手法は時として、リニア「ストリーミング」テープ記録および再生と呼ばれる。
【０００４】
市販が可能な大容量記憶装置および媒体のすべてにより、データ記憶容量および検索性能の増大が望まれている。リニアテープ記録の場合、一般的な傾向は、記録ギャップおよびデータトラック幅が狭まった、マルチヘッドかつマルチチャネルの固定ヘッド構造に向かっており、１／２インチ幅テープ等の予め定められた幅のテープ媒体上に多くのリニアデータトラックを得ることができる。所定のカートリッジサイズに対する記憶密度を高めるために、平行な長手方向の複数のトラック上における一層狭い領域に、テープ上のビットを書込むことができる。より多くのデータトラックがテープ上に記録されるにつれ、各トラックは一段と狭くなる。したがって、テープは、磁気ヘッドの傍を通過するのに伴い、テープの走行経路に対して垂直な方向にテープが上または下に移動すること（横方向のテープ動作または「ＬＴＭ（Lateral Tape Motion）」と呼ばれる）により生じるエラーを一層受けやすくなる。ＬＴＭは、テープスリットのばらつき、張力のばらつき、ガイド機構の欠陥、主にヘッドにおける摩擦のばらつき、ならびに熱および湿度等の環境因子などの多くの因子によって生じ得る。これらの因子は、さまざまな態様でＬＴＭに影響を及ぼす。突然の瞬間的な飛びを生じ得るものもあれば、静的な移動を生じ得るものもある。一般に、ＬＴＭは予測不可能であり、繰返し生じ得ない。
【特許文献１】米国出願第６０／５１３，１８０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
マルチヘッドかつマルチチャネルの磁気テープ記憶システムでは、１本のテープにつきより高いトラック密度、したがってより大きなユーザデータ容量を達成するにあたって、ランダムな横方向のテープ動作が一般に制限因子となる。記憶テープおよびそのテープ上のデータトラックとヘッドとの適切なアライメントを維持するため、テープは一般に、ＬＴＭおよびデータ検索エラーを最小限にするように機械的に制約される。ヘッドとデータトラックとの位置合わせ不良により、リードバック中のデータエラーおよび書込中の隣接するトラックにおけるデータ損失が生じ得る。
【０００６】
密度およびリードバック精度が上昇した記憶媒体に、より正確にデータトラック記録するための方法およびシステムが望まれている。加えて、テープドライブ内の磁気記憶テープのデータトラックに対して読出および／または書込ヘッドを位置決めし、かつ、その位置決めが、精度の上昇ならびにコストおよび複雑さの削減を伴って行なわれることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
簡潔な概要
この発明の一局面では、位置情報を提供してヘッドのサーボ制御を行なうために、以前のトラックからのデータを用いてデータトラック書込みの方法およびシステムが提供される。
【０００８】
一例では、記録ヘッドが、磁気記憶テープ上の稼動中のトラックにデータを書込む。この記録ヘッドは、既知の空間的な関係にある書込素子および読出素子を含み、読出ヘッドは、書込素子が稼動中のトラックにアクセスしている際に基準トラックの少なくとも一部にアクセスするように構成される。コントローラが読出素子からの信号に応答して基準トラックに対するトランスデューサの素子の相対的な位置を決定し、記録ヘッドを再び位置決めして稼動中のトラックにデータを書込む。読出素子は、たとえば、読出および／または書込動作中に基準トラックを読出すための、記録ヘッドの逆方向チャネルリーダまたは専用読出素子を含む。
【０００９】
別の例では、磁気記憶媒体にデータトラックを記録するための方法が提供される。この方法は、記憶媒体に第１および第２のデータトラックを記録するステップを含み、第２のデータトラックは、第１のデータトラックと部分的に重複する。この方法はさらに、第２のデータトラックを記録する間に、トランスデューサのヘッドに結合される読出素子から読出信号を生成するステップを含み、読出信号は第１のデータトラックに関連する。第１のデータトラックに対する第２のデータトラックの相対的な位置が読出信号から決定され、コントローラは、第２のデータトラックを記録する書込素子の位置を調節することができる。
【００１０】
別の局面では、可変のトラックフォーマットが、磁気記憶テープに沿って形成された複数のトラックを含む。トラックの幅は或る帯域内で変化し、少なくとも１つのトラックは最大幅を有し、かつ、最大幅のトラックは一般に他のトラック幅よりも大きい。
【００１１】
この発明の別の局面に従い、たとえばこの明細書に記載されるさまざまな方法を実行するために、さまざまなトランスデューサのヘッドが提供される。一例では、ヘッドの位置決めサーボシステムとともに使用されるように適合されたトランスデューサのヘッドを説明する。このヘッドは、選択されたデータトラックに書込むか、または選択されたデータトラックから読出すためのデータトランスデューサと、サーボ情報を提供するための基準トランスデューサとを含み得る。データトランスデューサおよび基準トランスデューサは、予め定められた空間的な関係で取付けまたは固定される。この空間的な関係は、基準トランスデューサと基準トラックの少なくとも一部とをアライメントすることによってデー
タトランスデューサが磁気記憶テープの所望の領域上に位置付けられて、データの読出および書込の少なくとも１つを行なうように設定されている。たとえば、データトランスデューサが基準トラックから所望の間隔をあけて配置されて所望の幅の複数のトラックを書込む状態で、基準トラックの中央部に基準トランスデューサを位置決めすることができる。コントローラは、相対的な位置の情報を示す基準トランスデューサからの信号に基づき、データトランスデューサを調節することができる。
【００１２】
トランスデューサのヘッドは２つの効果的な読出素子を有し、中央にタップが付けられ得る。読出素子は、１つ以上の基準トラックおよび書込が行なわれているトラックの中央部、縁部等とアライメントするように構成され得る。さらに別の例は、さまざまな態様でアライメントされた３個以上の読出素子を含み得る。
【００１３】
この明細書に記載されるサーボシステムおよび方法をテープドライブで用いて、記録テープに対して記録ヘッドをサーボ制御することができる。適切なコントローラがテープに対するヘッドの相対的な位置を決定し、それによってコントローラにヘッドの位置を調節させて、テープに対する所望の位置を得ることができる。
【００１４】
加えて、この明細書に記載されるサーボシステムおよび方法を、当該技術で公知のさまざまな他のサーボ方法とともに用いることができる。たとえば、磁気、光学、開ループ等である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明のさまざまな局面および例は、添付の図面および請求項とともに以下の詳細な説明を考察すると、よりよく理解される。
【００１６】
詳細な説明
横方向のテープ動作を検知して、主サーボまたはサブシステムサーボ等のサーボシステムに較正および／または位置情報を与えるためのさまざまな方法およびシステムが提供される。以下の説明は、当業者がこの発明を実行および使用できるように提示されている。特定の材料、技術および用途の説明は、単に例として行なわれている。この明細書に記載される例に対するさまざまな変更例が、当業者には容易に明らかになるであろう。また、この発明の精神および範囲から逸脱することなく、この明細書に規定される一般的な原理を他の例および用途に適用することができる。
【００１７】
書込および読出のプロセス中にテープドライブ内でデータトラックとトランスデューサのヘッドとを正確に位置決めすることが、磁気記憶テープシステムの分野における主な課題の１つである。以下に説明する例示的な方法およびシステムは、相対的に費用のかからない態様で磁気記憶テープ上の既存のデータ構造を用いることにより、データトラックを位置決めするための位置情報を収集する。その結果、磁気記録された情報または光学サーボ情報に対する必要性を減じるか、またはなくすことができ、これまでのサーボ技術に比べ、より高いユーザデータ記憶容量、サーボ位置決め機構の単純化、および、より大きなサーボシステム帯域幅およびデータスループットを達成することができる。たとえば、例示的な方法およびシステムの中には、サーボ位置決め情報を検出するための光学システム等を取付けるための別個の機械的構造を用いずに使用できるものもある。機械的構造がこのように減ることによってサーボアクチュエータの応答が高まり、より大きなアクチュエータ帯域幅と、より精密なトラック幅解像度とが可能になる。
【００１８】
この明細書に記載される例示的でさまざまなシステムおよび方法との併用が可能な、例示的なテープドライブサーボシステムおよび方法は、たとえば、米国特許第６，２４６，５３５号、第６，１０８，１５９号、および第５，３７１，６３８号、ならびに米国特許
出願第０９／８６５，２１５号に記載されたものを含む。これらはすべて、この明細書において完全に明示されているかのように引用により援用される。しかしながら、当業者は、記載された例示的なシステムおよび方法の１つ以上とともに、さまざまな他の適切なテープドライブシステムおよびサーボシステム（可能性として、当業者にとって明らかな何らかの変更を伴う）が使用可能であることを認識するであろう。
【００１９】
１つの例示的な局面では、磁気記録方法およびテープドライブシステムのための適合的で可変なトラック幅のフォーマットが提供される。例示的な方法およびシステムは、以前に記録されたデータトラックからのデータを用いて書込プロセス中に位置情報を提供する、サーボ位置決め技術を用いる。一例では、第１のデータトラックが、リードバックに必要とされる幅よりも広い幅を有する書込素子によって書込まれる。書込まれた第１のデータトラックは、ヘッドと、隣接して第１のデータトラックを部分的に上書きする書込素子とをサーボ制御するために用いられる。第２のデータトラックが並行して書込まれ得、第１の書込まれたデータトラックを部分的に上書きするか、またはトリムして、縮小されたトラック幅または最小のトラック幅にすることができる。たとえばトリムされたトラック幅は、３シグマドライブＬＴＭ／ヘッド等のドライブシステムのヘッドによって成功裡に読出されるのに十分な所望の幅である。連続して書込まれる各データトラックは、以前に書込まれた１つ以上のデータトラックを読出して以前に書込まれたデータトラックを部分的に上書きする間に、同様に書込まれ得る。
【００２０】
より具体的に、一例において、第１のデータトラックは、たとえば、「開ループ」制御または他のサーボ制御方法、たとえばドライブシステムに利用可能な光学または磁気サーボシステムを介してトラック位置を維持するドライブシステムの機能に基づき、磁気記憶媒体に書込まれる。別個のサーボ−読出素子を位置決めして、以前に書込まれた１つ以上のデータトラックの少なくとも一部を検出することにより、以降のデータトラックが以前に書込まれたデータトラックを参照する。一例では、第１のデータトラックｎ−１が記憶テープに書込まれた後に、およびトラックｎを書込んでいる間に、書込素子に対して一定の空間的な関係にあるサーボ−読出素子は、トラックｎの中央部から離れてトラックｎ−１の少なくとも一部上に位置決めされる。サーボ読出素子は、トラックｎ−１の中央部に位置決めされるか、トラックｎ−１の縁部とアライメントされるか、またはその縁部と重複することが考えられる。以前に書込まれたデータトラックｎ−１に対するサーボ素子の相対的な位置に基づき、データトラックｎに書込む間にヘッドを再び位置決めすることができる。データトラックｎはデータトラックｎ−１と部分的に重複する状態で記録され得、それによってトラックｎ−１の幅を所望の幅までトリムすることができる。
【００２１】
サーボ読出素子は、以前に書込まれたトラックｎ−１の様々な部分とアライメントされ得る。たとえば、サーボ読出素子は、現在のトラックｎから最も遠いトラックｎ−１の縁部とアライメントされ得、これにより、エラーレート、品質測定基準等に基づいてトラックｎ−１が成功裡に読み出され得る場合に、トラックｎがトラックｎ−１に対して正しく位置決めされ得るように、すなわち、トラックｎが予め定められた幅までトラックｎ−１を上書きするようにする。トラックｎ−１が成功裡に読み出され得ない場合、トラックｎをトラックｎ−１から離すようにヘッドを再び位置決めする。この手順の間に、トラックｎ−１の幅がトリムされる。このサーボおよびトリムのプロセスは、トラックｎ−１のトラック幅を、読出可能な最小トラック幅に等しく、またはそれよりも大きく保持した状態で続行する。一例では、トラックｎ−１が成功裡に読み出され得る場合、ヘッドはトラックｎ−１にわずかに接近するように動かされる。
【００２２】
別の例によると、２つのデータトラックｎ−１およびｎ−２が書込まれた後に、およびトラックｎを書込んでいる間に、読出ヘッドは以前のトラックｎ−１とｎ−２との間の境界にまたがる。トラックｎ−１およびｎ−２におけるデータブロック間のギャップの間に
わたって信号振幅のサンプルが採取される。相対的な位置の情報を求めるために、トラックｎ−１およびトラックｎ−２からのこれらの信号の相対的な振幅が比較される。たとえば、信号振幅の比が１である場合、書込が行なわれている現在のトラック、すなわちトラックｎの位置は正しい。比が１ではない場合、適切な方向にヘッドが再び位置決めされる。トラックｎ−１およびｎ−２に対してヘッドを適切な位置に保つように、このプロセスは続行する。
【００２３】
図１は、データ読出素子３２とサーボ読出素子３６とを含む例示的なデータトランスデューサのヘッド１００を示す。ヘッド１００は、中央にタップの付いた、磁気抵抗性かつ可変のトラック読出ヘッド１００である。この例において、ヘッド１００は、２つの読出素子、すなわちデータ読出素子３２およびサーボ読出素子３６を有する１つの磁気抵抗性ストライプを含む。素子の幅と、凹部３４による分離距離との寸法は、予め定められたトラック幅または最小トラック幅Ｗｍに正規化される。データ読出素子３２、凹部３４、およびサーボ読出素子３６に対する最適寸法が特定の用途および方法に少なくとも部分的に依存し、ここに示された所定の寸法が、単に例示のためのものであることに注意されたい（図１５〜２０に他の例を示す）。加えて、タップ２０、２２および２４はストライプに対する電気タップであり、タップ２０および２２はデータ読出素子３２に対するものであり、タップ２４および２２はサーボ読出素子３６に対するものであり、タップ２２は中央タップまたは共通タップである。
【００２４】
ヘッド１００の例示的な書込動作中に、データ読出素子３２は稼動中のトラックとアライメントされ、読出素子３６は以前に書込まれたデータトラックの縁部とアライメントされる。ここで、データ読出素子３２は０．５０Ｗｍであり、サーボ読出素子３６は０．７５Ｗｍであり、データ読出素子３２とサーボ読出素子３６とを隔てる距離は０．７５Ｗｍである。サーボ読出素子３６を監視することにより、基準データトラックに対するヘッド１００の相対的な位置についての情報が提供される。基準データトラックが読出され得る場合は、ヘッドをわずかに離すように動かすことができ、基準データトラックが成功裡に読出され得ない場合は、ヘッドを基準データトラックの方に動かすことができる。サーボ読出素子３６からの信号に基づき、連続的または断続的にヘッドを調節することができる。
【００２５】
他の例において、サーボ読出素子３６は、基準トラックの中央部とアライメントするように構成され得、ヘッド１００は、トラックのずれの関数として変化する信号の品質測定基準に基づいて調節され得る。
【００２６】
図２は、読出／書込ヘッド２００の１つのチャネルに対する、順方向および逆方向の例示的な読出−書込素子およびサーボ読出素子を示す。当業者は、テープドライブのヘッドを含む複数のチャネルが一般に存在することを認識するであろう。しかしながら、例示のために、１つのチャネルのみが示されている。この例では、書込素子４２および５２が１．２４Ｗｍであり、データ読出素子５４および４４が０．５０Ｗｍであり、サーボ読出素子５６および４６が０．７５Ｗｍである。順方向の書込素子４２および順方向のデータ読出素子４４は、所望のまたは予め定められたトラック幅の中央線６２に対してアライメントされている。逆方向の書込素子５２および逆方向のデータ読出素子５４もまた、最小トラック幅の中央線６２に対してアライメントされている。名目上のトラック幅の中央線６２からサーボ読出素子５６および４６までの距離は１．００Ｗｍであり、これにより、以前に書込まれたデータトラックの中央線６４（トリムされた後）上に、サーボ読出素子５６および４６を配置する。
【００２７】
図３は、ヘッド２００の順方向の素子を用いる第１の順方向の書込データトラックを示す。書込素子４２および読出素子４４はトラックの中央部を有する名目上の位置に配置さ
れ、サーボ読出素子４６は、読出素子４４に隣接して横方向に変位される。第１のデータトラック１は、テープドライブのサーボ／ＬＴＭ能力、たとえば開ループに書込まれるか、またはドライブサーバシステムによって書込まれる。この場合の書込素子４２および記録されたトラック１の横方向の幅は、リードバック用の最小トラック幅と、ＬＴＭの最大分布との合計に等しく、たとえば標準偏差の６倍であり、一例では０．２４Ｗｍに等しい。また、次のトラックが書込まれる際にデータトラック１がトリムされるため、トラック１の幅は、リードバックが成功するために、必要とされるよりも大きく最初に書込まれ得る。
【００２８】
図４は、トラック１の幅と部分的に重複してトラック１の幅をトリムする第２の順方向の書込データトラック、すなわちトラック２を示す。以前に書込まれたトラック１に対する書込素子４２およびサーボ読出素子４６の名目上の配向が示される。ドライブシステムは、サーボ読出素子４６からのサーボ信号に基づいて書込素子４２を位置決めして、第１の書込まれたデータトラック１がトリムされるように、すなわち、トラック１が縮小された幅または狭められた幅までわずかに上書きされるようにする。より具体的に、サーボ読出素子４６は、トラック１のトラック中央部に位置決めされて、ヘッドおよび書込素子４２に位置情報を提供する。サーボ読出素子４６と書込素子４２との間の空間的な関係は、サーボ素子４６を有するトラック１をたどることによって、トラック１に対して予め設定された位置にトラック２が書込まれるような関係である。一例において、サーボ読出素子４６は、書込素子４２を読出して位置決めするように構成され、これにより、トラック１がシステムによってリードバックされ得るトラック幅を依然として生じる場合、最悪の場合は最小のトリミングが行なわれるようにする。たとえば、３−シグマドライブＬＴＭ／ヘッド等の機能に基づいて最小幅を設定することができる。
【００２９】
従来、読出素子４６の動作は主に、データの整合性を得るために、およびデータを再び読出すために、以前に書込まれたデータトラックを読出すことである。しかしながらこの例では、オフトラックの動作に対する感度を高め、かつ、狭いトラック幅を得るために、サーボ読出素子４６はデータ読出素子４４よりも大きく設計される。この構成において、サーボ読出素子４６は、データ回復の品質測定基準を得るために監視される。たとえば、データの整合性のパラメトリックが減少し始めてサーボ読出素子４６が基準データトラックからずれていることを示す場合、データの整合性のパラメトリックが容認可能なレベルに戻るまで、ヘッドが再び位置決めされる。データの整合性のパラメトリックは、データ波形の多くの測定値、たとえば信号振幅、信号レベル、読出可能状態、位相ロックループ（ＰＬＬ）状態、品質監視カウント、雑音振幅、ビットエラーレート等から導出することができる。データの整合性のレベルが下がったときにヘッドを再び位置決めしてデータの整合性のレベルを復元するように、サーボ読出素子４６およびサーボシステムは、基準トラックおよびデータの整合性の信号を常にまたは断続的に監視することができる。この態様で、サーボシステムは以前に書込まれたデータトラックを用いて、トリムされた最小のトラック幅を確保することができる。この最小のトラック幅のデータは、既に妥当性が検証されている。
【００３０】
図５は、データトラックの書込の進展をさらに示す。第３の書込まれた順方向のデータトラックであるトラック３は、トラック１がトラック２によってトリムされたのと同様に、トラック２を部分的に上書きしてトリムする。さらに別のトラックが書込まれ得るが、このことは、繰返しの度に、以前に書込まれたデータトラックをトリムして可変幅のトラックを残し、最後のデータトラックが最大幅の書込素子４２となる状態で行なわれる。
【００３１】
図６は、従来通り、たとえばＳＤＬＴ（Super Digital Linear Tape）記憶テープドライブシステムにより記録された均一なトラック幅のフォーマットを有するデータトラックの帯域を示す。示されるように、物理トラック１〜１４は、均一な幅またはピッチで記憶
媒体に沿って横方向に配置される。順方向の論理トラックは偶数（０、２、４、…）であり、逆方向の論理トラックは奇数（１、３、５、…）である。対照的に、図７は、この明細書で説明される通りに生成された可変トラック幅のフォーマットを示す。物理トラック１〜６および８〜１３（または論理トラック０〜１１）は、幅が異なることが考えられ、物理トラック７および１４（または論理トラック１２および１３）よりも幅が小さい。方向グループの最終トラック、たとえば論理トラック１２および１３は、書込素子の最大幅である。なぜなら、これらのトラックが、隣接するデータトラックによってトリムされないためである。したがって、１４個のデータトラックからなる１つの帯域に対し、順方向のトラック１２および逆方向のトラック１３は書込素子の最大幅であり、残るトラックは、より小さなおよび／またはさまざまな幅にトリムされる。
【００３２】
隣接するデータトラックからサーボ位置情報を得るためのさらに別の例示的なサーボ方法に従い、データトラックを記録する間に逆方向チャネルの読出素子が用いられる。この例の一局面では、読出素子等の追加の素子と、従来のＳＤＬＴ記録ヘッド等の従来のマルチチャネル記録ヘッドとを比較する必要がない。逆方向チャネルの１つ以上の読出素子がサーボ読出素子として用いられる。特に、逆方向チャネルの読出素子を戦略的に配置して、以前に書込まれたデータトラックからサーボ情報を提供することができる。
【００３３】
これまでの例では、読出および書込ヘッドの形状寸法に簡単な変更を行なうことにより、有用なサーボ位置決め情報が提供される。他の例では、よりロバストな設計が一斉に複数のチャネルを用いて、単一チャネルのヘッド設計よりも正確かつ連続的なヘッドの位置決め情報を提供する。このサーボサンプリング技術は、ギャップ時間中等の特定の時間間隔で、または連続して、位置決め情報を検出することができる。
【００３４】
この例では、書込または読出動作中に通常は使用されない磁気記録読出素子を用いて位置情報を提供する。順方向における書込または読出動作等のアクティブ動作中に、逆読出素子は一般に使用されない。通常は使用されない読出素子を用いて、以前に書込まれたデータトラックから稼動中の読出／書込素子にサーボ情報を提供することができる。たとえば読出素子は、隣接するトラックのギャップを読出すことにより、または、トラックの中央部または縁部付近におけるデータ信号の修飾子またはパラメトリックの状態により、位置決め情報を提供することができる。これらの修飾子の一例が、品質監視カウント、信号対雑音比、信号振幅、雑音振幅、読出ゲート信号等である。
【００３５】
これらのデータ信号の修飾子の１つまたは組合せを用いてデータトラックに対するリーダの位置を決定することにより、リーダの位置に関して何らかのレベルの精度が提供される。位置決め情報の精度は、所定のトラックの対向する縁部に配置された２つのリーダを用いることによって高めることができる。これらのリーダは共に、トラックの縁部に単に位置決めされると、何らかの許容範囲内で良好なデータ信号を提供し、より正確な位置決め情報を提供する。連続的に間隔の空いた位置に複数のリーダを配置してデータトラックの縁部を形成することにより、より高い精度を得ることができる。このようにして、各リーダからのトラック修飾子の状態が、より連続的な位置決め情報を提供する。
【００３６】
図８は、順方向の書込リーダの対８４２および８４４が、逆方向の書込リーダの対８５２および８５４から１トラック幅だけ離して配置される例示的な方法を示す。一例では、トラックｎへの順方向のアクティブ動作（書込または読出）中に動作が定期的に中断され、隣接するトラックｎ−１とアライメントされた逆方向のリーダ８５４から位置決め情報を読出す。隣接するトラックｎ−１から導出された読出信号に基づいてヘッドを再び位置決めすることができ、アクティブ動作が続行し得る。
【００３７】
図９は、マルチチャネルのヘッドのチャネル０におけるライタ−リーダの対８４４ａ、
８４４ａの形状寸法を示す。この例において逆方向のリーダ８５４ａは、以前に書込まれたトラックｎ−２の上端部付近に配置される。図１０は、図９に示した同じマルチチャネルのヘッドにおけるチャネル１のライタ−リーダの対の形状寸法を示す。逆方向のリーダ８５４ｂは、チャネル１の以前に書込まれたトラック、すなわちトラックｎ−２の下端部に位置決めされる。読出信号と、たとえば、チャネル０、トラックｎ−１の逆方向のリーダ８５４ａおよびチャネル２、トラックｎ−２の逆方向のリーダ８５４ｂからのデータ修飾情報とを用いることにより、ヘッドの相対的な位置を決定することができる。たとえば、各チャネルからのデータ修飾情報を予め定められた値と比較して、ヘッドの位置を監視および調節することができる。この例示的な構成および方法は、マルチチャネルのヘッドの全チャネルを含むように拡張することができる。偶数の全チャネルは少なくともチャネル０に類似した形状寸法を含むことができ、奇数の全チャネルは少なくともチャネル１に類似した形状寸法を含むことができる。
【００３８】
図１１は、マルチチャネルのヘッドの第１の４つのチャネル（０〜３）の例示的なヘッドの形状寸法を示す。この例において、逆チャネル読出素子１１５４ａ〜ｄは、順方向の読出素子１１４４ａ〜ｄと、順方向の書込素子１１４２ａ〜ｄと、隣接するデータトラックｎ−２とを基準として段階的にずらされて、ヘッド位置のより連続した指標を提供する。特に、逆方向の読出素子１１５４ａ〜ｄは、図１１に示されるように、僅かな増分だけ、互いに連続した態様で段階的にずらされる。図１２は、読出素子１１５４ａ〜ｄのそれぞれのデータトラックについて、これらの読出素子の相対的な位置をより明らかに示す。
【００３９】
別の例では、トラックの上端部付近にある、交互に配置された４つの読出素子と、トラックの下端部付近にある、交互に配置された４つの読出素子とを用いてマルチチャネルのヘッドを形成することができる。アライメントされたか、またはずらされた逆方向の読出素子の他のさまざまな例示的な構成を用いてサーボシステムに位置情報を提供できることを、当業者は認識するであろう。
【００４０】
１つの例示的な方法およびシステムに従い、読出／書込ヘッドは予め定められた時刻に読出／書込プロセスを停止し、サーボ読出素子、たとえば専用のサーボ素子または逆方向の読出素子が基準データトラックの少なくとも一部を検出する。このシステムは、稼動中のトラックに対する基準データトラックの位置および／または境界（縁部等）を登録して、読出ヘッドからの信号または予め定められた値に基づいて、稼動中のトラックの位置を調節することができる。停止して基準データトラックの位置を調べるプロセスは、データトラックを書込む間に、所望の通り定期的に繰返すことができる。
【００４１】
図１３を参照すると、書込プロセス中に相対的な位置の情報を求めるための例示的な方法が示される。図１３は、ヘッド１３０２およびテープ１３００の相対的な位置のみを示すが、サーボシステムおよびテープドライブが、アクチュエータ、テープガイド、ローラ、リール等の多数の他の特徴を含むことを当業者は認識するであろう。例示的なサーボ方法およびシステムを明瞭にするために、このような付加的な特徴は省略されている。
【００４２】
一例において、ドライブサーボシステムは、以前に書込まれた基準データトラック１３２０を読出して相対的な位置の情報を得て、稼動中のトラック１３１０（すなわち、データの書込または読出のいずれかのためにアクセスされているトラック）上でヘッド１３０２の位置を調節する。一例において、このシステムは、データの整合性の読出信号、たとえばテープドライブの読出チャネルデータ有効リソース（Read Channel Data Validity Resources）と、基準トラック１３２０上に位置決めされたサーボ読出素子１３０８の信号品質測定基準とを用いる。サーボ読出ヘッド１３０８を含むヘッド１３０２が基準トラック１３２０上を通過するのに伴い、読出信号の品質測定基準を監視することができる。所定の読出／書込ヘッドの形状寸法に対し、稼動中のトラック１３１０の位置に対する基準
トラック１３２０の中央位置および／または縁部の相対的な配置が求められた場合、ドライブサーボシステムは、この情報を用いてトラック１３１０上でヘッド１３０２の位置を調節することができる。
【００４３】
読出チャネルデータ有効リソース（「ＲＣＤＶＲ」）は、「データ有効」信号（図１３の「データ有効信号」）と呼ばれて読出素子１３０６の能力を示す中継型信号（ＯＮ／ＯＦＦ）を提供して、以下のデータ有効性の表示子および信号の任意のものか、または任意のものの組合せに基づいてデータを回復することができる。
【００４４】
１．データ振幅有効
２．データ周波数／位相有効（位相ロックループ有効）
３．データブロックのプリアンブル／ポストアンブルの振幅および／または位相／周波数および／または同期信号有効
４．データパターン有効
５．データブロックのプリアンブル／ポストアンブルのパターン有効
図１３の下部は、トランスデューサのヘッド１３０２から受取った例示的な読出信号を示し、この信号は、動作中のヘッド４０２の相対的な位置を決定することができる。サーボ読出素子１３０８が基準トラック４２０を読出すのに伴い、データ有効信号は、データが有効ではない、基準トラック４２０の縁部付近における「ＯＦＦ」から、データが有効な「ＯＮ」へとその状態を変化させる。トラックの配置寸法を調べて、基準トラック１３２０上で書込素子１３０４および読出素子１３０６を位置決めするために、サーボシステムは、指定された時間（トラック配置検査期間：図１３にＴｓと示す）に、稼動中のトラック１３１０上での読出／書込機能を停止して、基準トラック１３２０の縁部および縁部上の探索を開始することができる。データ有効信号の状態と、サーボ位置検知装置によって提供された稼動中のトラック１３１０の位置に対するヘッド１３０２の瞬間的な、相対的な位置とを監視することにより、サーボシステムは、稼動中のトラック１３１０に対する基準トラック１３２０の位置および境界を登録する。「基準位置（Reference Position）」と呼ばれる登録された値を名目上の位置の値と比較する。実質的な差がない場合、トラックの配置は正しく、サーボシステムは稼動中のトラック１３１０を再び探索し始め、次のトラック配置検査時間Ｔｓまでさらに別の動作を行なうことなく、読出／書込機能を再開することができる。測定された基準位置と名目上の値との間に差があり、トラックの配置の変化か、またはテープ１３００およびヘッド１３０２の相対的な位置の変化を示す場合、サーボシステムは稼動中のトラック１３１０を再び探索し始め、サーボ位置決めループの基準位置を変更してトラックの配置を名目寸法に訂正し直す。その後、このシステムは、次のトラック配置検査時間Ｔｓまで読出／書込機能を再開する。
【００４５】
この例では、データトラックの配置を調べる間に稼動中のトラック１３１０からデータが検索されないか、または稼動中のトラック１３１０にデータが書込まれないため、トラック１３１０のデータパターン内にデータを有さない周期的なギャップが形成される。ギャップの長さおよび持続時間は、基準トラックの位置を決定するシステムの機能の持続時間と、基準トラックからデータ有効情報を正確に分析する時間とによって決定される。これらのギャップの度数率（Ｆｓ＝１／Ｔｓ）がこの方法の帯域幅訂正能力を決定し、テープ容量に対するオーバヘッドも決定する。一般に、トラック配置検査の度数率が高くなるほど迅速な訂正が可能になるが、記憶媒体のデータ容量を減じる。
【００４６】
別の例示的な方法によると、専用の読出素子が、稼動中のトラックの位置に対する基準データトラックの相対的な位置に関連する連続した読出信号を提供する。サーボシステムは、この読出信号に基づき、基準データトラックに対する所望の相対的な位置までヘッドの位置を調節することができる。
【００４７】
特に図１４は、サーボシステムに連続した読出信号を提供するように構成された専用の読出素子１４０８を有する例示的なシステムを示す。図１４のシステムの動作は、図１３のシステムと同様であるが、異なる点は、専用のサーボ読出素子１４０８が、基準トラック１４２０に対するサーボ読出素子１４０８の位置に関連する連続した信号を提供することである。したがって、この例では、サーボシステムは連続して位置決定を行ない、ヘッド１４０２の位置に対する連続した調節を行なうことができる。たとえば、基準トラック１４２０の縁部を横切って読出素子１４０８が移動するにつれて、読出信号（またはデータ有効信号）が、基準トラック１４２０の縁部に対するサーボ読出素子１４０８の相対的な位置に比例したリニア信号を提供する。この読出信号をフィードバック位置決め信号として用いて、サーボ読出素子１４０８による基準トラック１４２０の縁部の追跡を強化する。ヘッド１４０２の設計は、サーボ読出素子１４０８が基準トラック１４２０の縁部を追跡する際に、稼動中の読出素子１４０６および書込素子１４０４が稼動中のトラック１４１０上で位置決めされるような設計である。したがって、この例示的な方法は、サーボシステムに対し、以前に書込まれたトラックまたは基準トラックに沿って平行に配置された所望のトラック位置上でヘッド１４０２を位置決めするためのサーボ読出信号を与える。
【００４８】
上述の方法およびシステムの１つ以上とともに使用することのできる例示的なトランスデューサのヘッドを次に説明する。１つの例示的なヘッドの設計は、２つの読出素子を有して中央にタップの付いたヘッドを含み、少なくとも１つの読出素子は、基準データトラックからサーボ位置決め情報を導出するための専用のサーボ読出素子である。
【００４９】
図１５は、２つの有効な読出素子１５３２および１５３６を有して中央にタップの付いた例示的なヘッド１５００を示す。動作時に、読出素子１５３２は稼動中のトラックの中央部に位置決めされるように構成され、約０．５０のトラック幅である。読出素子１５３６は約０．８のトラック幅であり、凹部１５３４によって読出素子１５３２から０．６０トラック幅だけ隔てられる。読出素子１５３６は、基準トラックの中央部に位置決めされるように構成される。第２の読出素子１５３６の寸法は、この例では０．８のトラック幅であるが、トラック修飾子の境界部にあることから、精密なトラックの位置決めを行なうことができる。読出素子１５３２および１５３６を含むヘッド１５００の位置は、磁気抵抗性の１つのストリップを含む。ヘッド７００の電気的接続は、データ読出素子のリード１５２０およびサーボ読出素子のリード１５２４が、共通のリード１５２２に依存しないような電気的接続である。
【００５０】
図１６は、例示的なヘッド１６００を示す。この例では、ヘッド１６００は２つの読出素子１６３２および１６３６を有して中央にタップが付けられ、読出素子１６３２は０．５トラック幅であり、稼動中のトラックの中央部に位置決めされ、読出素子１６３６もまた０．５トラック幅であり、凹部１６３４により読出素子１６３２から０．２５トラック幅だけ隔てられる。この構成において、読出素子１６３６は、隣接する基準トラックの縁部とアライメントされ、位置決め情報を得るためにトラック修飾子等を検知することができる。
【００５１】
図１７は、例示的なヘッド１７００を示す。この例において、ヘッド１７００は２つの読出素子１７３２および１７３６を有して中央にタップが付いている。ヘッド１７００の構成は図１６と同様であるが、異なる点は、読出素子１７３６が、隣接する基準トラックの反対側または遠い方の縁部とアライメントされるように構成されるよう、凹部１７３４が０．６５トラック幅であることである。
【００５２】
図１８は、複数のタップおよび複数の読出素子を有する例示的なヘッド１８００を示す。ヘッド１８００は、凹部１８３４および１８３８によって隔てられた３つの読出素子１
８３２、１８３６および１８４０を含む。第１の読出素子３２は、稼動中のトラックを読出すように構成され、トラックの中央部に名目上位置決めされる。第２の読出素子１８３６は、基準トラックの縁部付近、たとえばｎ−２のトラック付近のトラックｎ−１の縁部上に位置決めされる。第３の読出素子１８４０は、第２の基準トラック上、たとえばトラックｎ−１付近のトラックｎ−２の縁部上に位置決めされる。ヘッド１８００は、トラックｎ−１およびトラックｎ−２の境界でトラックの縁部からサーボ修飾子を検知する２つの読出素子を有するプッシュ−プル構成で用いることができる。ヘッド１８００はさらに、読出素子１８４０をサポートするために、共通のリード１８２６および読出素子のリード１８２８を含む。
【００５３】
図１９は例示的なヘッド１９００を示す。ヘッド１９００は読出素子１９３２を含み、これは０．５トラック幅であり、サーボ読出素子１９３６の中央部から１．５トラック幅だけ離して位置決めされている。読出素子１９３２と読出素子１９３６のとの間の凹部１９３４によって形成された分離距離は１．０トラック幅であり、これによって読出素子１９３６が２つの隣接するデータトラックにまたがり、かつ、データブロック間の位相ギャップを検出して相対的な位置の情報を提供できるようにする。
【００５４】
図２０は、中央にタップの付いたデータおよびサーボ読出素子を用いる一般的な読出−書込マルチチャネルのヘッドの相対的な形状寸法を示す。特に、書込素子２００５は、１つのチャネルに対するデータ読出素子２０３２およびサーボ読出素子２０３６と関連付けて示されている。
【００５５】
当業者は、例示的なヘッドおよびサーボ読出素子の構成が単に例示であることを認識すべきである。１つ以上の基準トラックを読出してサーボ情報をサーボシステムに提供するための他のさまざまな構成が可能である。
【００５６】
上述の詳細な説明は例示的な実施例を示すために提供されており、限定するようには意図されていない。この発明の範囲内で多数の変更および変形が可能であることが、当業者には明らかであろう。たとえば、この明細書に記載されたさまざまな例示的方法およびシステムは、この明細書に記載されたものであるか、または光学もしくは磁気サーボ方法およびシステム等を含む別のものであるかを問わないさまざまな他の位置的なおよび／またはサーボの方法およびシステムと組合せて、または単独で用いることができる。加えて、特定の例と、これらの例が関連技術における特定の問題にいかに対処するかとが論じられた。しかしながらこの議論は、さまざまな例を、このような問題を実際に対処または解消する方法および／またはシステムに限定することを意味しない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】例示的なヘッドのアセンブリを示す図である。
【図２】順方向および逆方向の読出−書込素子ならびにサーボ素子を含む例示的なヘッドのアセンブリの１つのチャネルを示す図である。
【図３】例示的なデータトラックの書込プロセスを示す図である。
【図４】以前に書込まれたデータトラックが部分的に上書きされる例示的なデータトラックの書込プロセスを示す図である。
【図５】以前に書込まれたデータトラックが部分的に上書きされる例示的なデータトラックの書込プロセスを示す図である。
【図６】ＳＤＬＴテープドライブによって従来通り記録された記憶テープの例示的なトラック幅の配置を示す図である。
【図７】この明細書に記載された例示的な方法で記録された記憶テープの例示的な可変トラック幅の配置を示す図である。
【図８】逆方向のリーダ素子を用いて順方向の書込素子をサーボ制御する、例示的なデータトラックの書込プロセスを示す図である。
【図９】以前に書込まれたデータトラックの縁部で逆方向のリーダ素子を用いて順方向の書込素子をサーボ制御する、例示的なデータトラックの書込プロセスを示す図である。
【図１０】以前に書込まれたデータトラックの縁部で逆方向のリーダ素子を用いて順方向の書込素子をサーボ制御する、例示的なデータトラックの書込プロセスを示す図である。
【図１１】以前に書込まれたデータトラックから段階的にずらされた複数の逆方向のリーダ素子を用いて順方向の書込素子をサーボ制御する、例示的なデータトラックの書込プロセスを示す図である。
【図１２】図１１に示された例に関し、それぞれのデータトラックに対する読出素子の相対的な位置を示す図である。
【図１３】例示的なサーボプロセス中における、磁気記憶媒体および対応する読出信号に対する例示的な磁気ヘッドのアセンブリを示す図である。
【図１４】例示的なサーボプロセス中における、磁気記憶媒体および対応する読出信号に対する例示的な磁気ヘッドのアセンブリを示す図である。
【図１５】例示的な磁気ヘッドの形状寸法を示す図である。
【図１６】例示的な磁気ヘッドの形状寸法を示す図である。
【図１７】例示的な磁気ヘッドの形状寸法を示す図である。
【図１８】例示的な磁気ヘッドの形状寸法を示す図である。
【図１９】例示的な磁気ヘッドの形状寸法を示す図である。
【図２０】例示的な読出−書込マルチチャネルのヘッドの１つのチャネルを示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
２０，２２，２４  タップ、３２  データ読出素子、３４  凹部、３６  サーボ読出素子、１００  データのトランスデューサのヘッド。
【図１】
2005129216.tif 000003
【図２】
2005129216.tif 000004
【図５】
2005129216.tif 000005
【図６】
2005129216.tif 000006
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2005129216.tif 000010
【図１１】
2005129216.tif 000011
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図３】
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【図４】
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